При цифровата обработка на сигнала FIR е филтър, чийто импулсен отклик е от краен период, в резултат на което той се установява до нула за ограничено време. Това често се различава от IIR филтрите, които могат да имат вътрешна обратна връзка и пак ще реагират неограничено. Импулсната характеристика на дискретен FIR филтър от N-ти ред взема точно N + 1 проби, преди след това да се установи до нула. FIR филтрите са най-популярният вид филтри изпълнявани в софтуер и тези филтри могат да бъдат непрекъснато време, аналогово или цифрово и дискретно време. Специални видове FIR филтри са именно Boxcar, Hilbert Transformer, Differentiator, Lth-Band и Raised-Cosine.
Какво е FIR филтър?
Терминът FIR абревиатура е „Краен импулсен отговор“ и е един от двата основни типа цифрови филтри, използвани в DSP приложения. Филтрите са сигнални балсами и функцията на всеки филтър е, той позволява AC компоненти и блокира DC компоненти. Най-добрият пример за филтъра е телефонна линия, която действа като филтър. Защото ограничава честотите до ярост, значително по-малка от обхвата на човешките същества, които могат да чуят честотите.
FIR филтри за цифрова обработка на сигнала
Има различни видове филтри, а именно LPF, HPF, BPF, BSF. LPF позволява само нискочестотни сигнали през неговия o / p, така че този филтър се използва за елиминиране на високи честоти. LPF е удобен за управление на най-високия диапазон от честоти в аудио сигнал. HPF е напълно противоположен на LPF. Защото той отхвърля само честотни компоненти под някакъв праг. Най-добрият пример за HPF е изключването на 60Hz звукова мощност, която може да бъде избрана като шум, свързан с почти всеки сигнал в САЩ.
Алтернативата на IR филтъра е DSP филтър, който също може да бъде IIR. IIR филтрите използват обратна връзка, така че когато i / p импулс o / p теоретично звъни завинаги. Термините, използвани за описване на IR филтри, са докосване, импулсна характеристика, MAC (многократно натрупване), линия на забавяне, преходна лента и кръгов буфер.
Методи за проектиране на FIR филтър
Методите за проектиране на FIR филтър, базирани на приближение на идеалния филтър. Следващият филтър се доближава до перфектната характеристика, тъй като редът на филтъра ще се увеличи, така че създаването на филтъра и неговото изпълнение допълнително се усложняват.
Процесът на проектиране започва с необходимости и спецификации на FIR филтъра. Методът, използван в процеса на проектиране на филтъра, зависи от изпълнението и спецификациите. Има много предимства и недостатъци на методите за проектиране. По този начин е много важно да се избере правилният метод за проектиране на FIR филтър. Поради ефективността и простотата на FIR филтъра, най-често се използва прозоречен метод. Другият метод за честота на вземане на проби също е много лесен за използване, но има малко затихване в ограничителната лента.
Логическа структура на FIR филтъра
FIR филтър се използва за реализиране на почти всякакъв тип цифрова честотна характеристика. Обикновено тези филтри са проектирани с умножител, суматори и поредица от закъснения за създаване на изхода на филтъра. Следващата фигура показва основната схема на FIR филтър с N дължина. Резултатът от закъсненията действа върху входните проби. Стойностите на hk са коефициентите, които се използват за умножение. Така че o / p в даден момент и това е сумирането на всички забавени проби, умножени по подходящите коефициенти.
Логическа структура на FIR филтъра
The дизайнът на филтъра може да бъде дефиниран тъй като това е процесът на избор на дължината и коефициентите на филтъра. Намерението е да се зададат параметрите така, че необходимите параметри като стоп лента и лента за преминаване да дадат резултат от пускането на филтъра. Повечето инженери използват софтуера MATLAB за проектиране на филтъра.
Обикновено филтрите се определят от отговорите им на отделната честота компоненти, които са намерени i / p сигналът Отговорите на филтрите са класифицирани в три типа въз основа на честотите като стоп лента, честотна лента и преходна лента. Отговорът на честотната лента е ефектът на филтъра върху честотните компоненти, които се доставят чрез предимно незасегнати.
Честотите в ограничителната лента на филтъра, като разлика, са силно намалени. Преходната лента означава честотите в средата, които могат да получат известно намаление, но не се отделят напълно от сигнала o / p.
Честотен обхват на FIR филтър
Графиката на честотната характеристика на филтъра е показана по-долу, където ωp е крайната честота на честотната лента, ωs е началната честота на лентата на спиране, както и размерът на затихване в ограничителната лента. Честотите b / n ωp и ωs спадат в преходната лента и са намалени до някаква по-малка степен. Това потвърждава, че филтърът отговаря на предпочитаните спецификации, включва широчина на преходна лента, пулсации, дължина и коефициенти на филтъра. Колкото по-дълъг е филтърът, толкова по-фино може да се настрои реакцията. С N дължината и коефициентите, float h [N] = {…………}, взето решение, изпълнението на FIR филтъра е доста лесно.
Честотен обхват на FIR филтър
Z Трансформация на FIR филтър е
За FIR филтър с N-кран с коефициент h (k) тогава o / p се определя като
y (n) = h (0) x (n) + h (1) x (n-1) + h (2) x (n-2) + ……… h (N-1) x (nN-1 )
Z-трансформацията на филтъра е
H (z) = h (0) z-0 + h (1) z-1 + h (2) z-2 + ……… h (N-1) z- (N-1) или
Предавателна функция на FIR филтър
Формулата за честотен отговор за FIR филтър
DC усилване на FIR филтър е
Приложенията на FIR филтрите включват главно цифрови комуникации в междинните честотни етапи на приемника. Например цифровото радио приема и преобразува аналоговия сигнал в междинната честота и след това го преобразува в цифров използване с цифрово-аналогов преобразувател. След това използва крайния импулсен спектър, за да избере предпочитаната честота. Използва се в софтуерното радио, което позволява лесно адаптивни филтри с добро отхвърляне и без промяна на хардуера.
По този начин това е всичко за FIR филтър, дизайн на FIR филтър, логическа структура и честотна характеристика на FIR филтри. Надяваме се, че сте разбрали по-добре тази концепция. Освен това, при всякакви въпроси относно тази тема и приложения, моля, дайте вашите предложения и коментари в раздела за коментари по-долу. Ето въпрос към вас, каква е разликата между FIR и IIR филтър.
